JP2015152919A

JP2015152919A - 表示装置

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Publication number: JP2015152919A
Application number: JP2014164719A
Authority: JP
Inventors: ヨ，ドン−ミン; Dong Min Yeo; ソン，ヒ−クァン; Hee Kwang Song
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2014-02-18
Filing date: 2014-08-13
Publication date: 2015-08-24
Anticipated expiration: 2034-08-13
Also published as: CN104851397B; KR20150097896A; KR102157245B1; JP6549360B2; CN104851397A

Abstract

【課題】表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、複数の発光ブロックを含む光源モジュール、複数の画素を含み、前記発光ブロックに対応して複数の映像ブロックに分けられた映像を表示する表示パネル、映像信号を前記映像ブロックで分割し、前記映像ブロックのうち第１映像ブロックに対応するカラーディミング信号を生成し、前記第１映像ブロックを分析して前記画素のそれぞれに対応する画素歪曲値及び画素改善値を取得し、前記画素歪曲値及び前記画素改善値に基づいて前記発光ブロックのうち前記第１映像ブロックに対応する第１発光ブロックのカラーディミングの可否を決定し、前記第１発光ブロックを駆動する光源モジュール制御部を含み得る。【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関する。

最近では陰極線管表示装置（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ、ＣＲＴ）の代わりに液晶表示装置（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、プラズマ表示装置（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ、ＰＤＰ）、有機発光表示装置（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅＤｉｓｐｌａｙ、ＯＬＥＤＤｉｓｐｌａｙ）などのフラットパネル表示装置が急速に発展している。このようなフラットパネル表示装置の中で、液晶表示装置はプラズマ表示装置などと違って自体発光しない構造であって、光源を必要とされる。この際、このような光源としては一般的に発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ、ＬＥＤ）のような点光源を使用したり、電界発光ランプ（ＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＬａｍｐ、ＥＬ）、冷陰極蛍光ランプ（ＣｏｌｄＣａｔｈｏｄｅＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＬａｍｐ、ＣＣＦＬ）のような線光源を使用する。前記光源のうち発光ダイオードは最近バックライトユニット用光源として広く使用されている。

最近発光ダイオードを光源として利用するバックライトユニットを適用した製品群を中心に明暗比（ＣｏｎｔｒａｓｔＲａｔｉｏ、ＣＲ）の向上と消費電力の減少などを目的とするディミング（Ｄｉｍｍｉｎｇ、調光）技術に対する関心が高まっている。すなわち、全体の画面領域を、均一のサイズを有する多数のブロックに分け、各ブロック別に輝度ディミングによりパネルの光漏れ現象などによって発生したガンマ曲線の歪曲を補正し、明暗比の向上及び消費電力の減少などを図る。

最近、前記光源を赤、緑及び青発光ダイオードを採用して輝度だけでなく、色相別のディミング駆動技術が開発されている。前述した色相別のディミング駆動技術は、ブロック別に判断するとき色相の歪曲を減少させる利点があるが、各ブロック内の画素別に判断するとき、カラー歪曲が発生する可能性があるため、色表示特性においては依然として改善点が残っている。

本発明が解決しようとする課題は、色再現性を向上させて色歪曲を減少させる光源駆動方法及びこれを行うための表示装置を提供することにある。

本発明の課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていないまた他の技術的課題は次の記載から当業者に明確に理解できるであろう。

前記課題を解決するための本発明の一実施形態による表示装置は、複数の発光ブロックを含む光源モジュール、複数の画素を含み、前記発光ブロックに対応し、複数の映像ブロックに分けられた映像を表示する表示パネル、映像信号を前記映像ブロックに分割し、前記映像ブロックのうち第１映像ブロックに対応するカラーディミング信号（color dimming signal）を生成し、前記第１映像ブロックを分析し、前記画素それぞれに対応する画素歪曲値及び画素改善値を取得し、前記画素歪曲値及び前記画素改善値に基づいて前記発光ブロックのうち前記第１映像ブロックに対応する第１発光ブロックのカラーディミング（color dimming）の可否を決定し、前記第１発光ブロックを駆動する光源モジュール制御部を含み得る。

その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明及び図面に含まれている。

本発明の実施形態によれば、少なくとも次のような効果がある。
本発明によれば、表示品質を向上させる光源駆動方法及びこれを行うための表示装置を提供することができる。
また、本発明によれば、色再現性を向上させて色の歪曲を減少させる光源駆動方法及びこれを行うための表示装置を提供することができる。
本発明による効果は、以上で例示した内容によって制限されず、さらなる多様な効果が本明細書内に含まれている。

本発明の一実施形態による表示装置の概略的なブロック図である。図１に示す表示パネルと光源モジュールを概略的に示す平面図である。本発明の一実施形態による光源駆動方法を概略的に示す順序図である。図３に示す光源駆動方法において、Ｓ３０段階の一実施形態による動作を概略的に示す順序図である。図３に示す光源駆動方法において、Ｓ５０段階の一実施形態による動作を概略的に示す順序図である。図３に示す光源駆動方法において、Ｓ７０段階の一実施形態による動作を概略的に示す順序図である。本発明の一実施形態による表示装置での光源駆動方法を説明するための例示図である。本発明の一実施形態による表示装置での光源駆動方法を説明するための例示図である。本発明の一実施形態による表示装置での光源駆動方法を説明するための例示図である。本発明の一実施形態による表示装置での光源駆動方法を説明するための例示図である。本発明の一実施形態による表示装置での光源駆動方法を説明するための例示図である。本発明の一実施形態による表示装置での光源駆動方法を説明するための例示図である。本発明の一実施形態による表示装置での光源駆動方法を説明するための例示図である。本発明の一実施形態による表示装置での光源駆動方法を説明するための例示図である。本発明の一実施形態による表示装置での光源駆動方法を説明するための例示図である。本発明の一実施形態による表示装置での光源駆動方法を説明するための例示図である。

本発明の利点及び特徴、これらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述する実施形態において明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現されるものであり、本実施形態は、単に本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範囲によってのみ定義される。明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を指称する。図面に表示する層及び領域のサイズおよび相対的なサイズは説明を明瞭するため、誇張したものであり得る。
第１、第２などが多様な素子、構成要素を叙述するために使用されるが、これら素子、構成要素はこれらの用語によって制限されないことはいうまでもない。これらの用語は、単に一つ構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。したがって、以下で言及される第１構成要素は本発明の技術的思想内で第２構成要素であり得ることは勿論である。本明細書で、単数型は文句で特に言及しない限り複数型も含む。明細書で使用される「含む」および／または「有する」は、言及された構成要素、段階、動作および／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作および／または素子の存在または追加を排除しない。

本実施形態で使用される「部」または「モジュール」という用語は、明細書作成を容易するために付与されれたり混用され、それ自体が互いに区別する意味または役割を果たさない。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態による表示装置の概略的なブロック図である。図２は、図１に示す表示パネルと光源モジュールを概略的に示す平面図である。

図１を参照すると、本実施形態による表示装置１０は、映像を表示する表示パネル１００、タイミング制御部１１０、パネル駆動部１３０、光源装置ＢＬＵを含み得る。

表示パネル１００は、外部から提供される映像信号ＩＤに対応する映像を表示し、映像を表示する複数個の画素Ｐを含み得る。前記画素Ｐは、それぞれ赤色単位画素ＰＲ、緑色単位画素ＰＧ及び青色単位画素ＰＢを含み得、図面には示していないが、白色単位画素をさらに含み得る。図面に示していないが、各画素Ｐは相互交差するゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬに連結されたスイッチング素子ＴＲ、スイッチング素子ＴＲに連結された液晶キャパシタＣＬＣ及びストレージキャパシタＣＳＴを含み得る。このような表示パネル１００は後述するように、複数の映像ブロックＤＢに分けられた映像を表示することができる。

タイミング制御部１１０は、外部装置（図示せず）から制御信号ＣＳ及び映像信号ＩＤを入力される。前記制御信号ＣＳは、垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号、データイネーブル信号などを含み得、制御信号Ｃｏｎｔを利用してパネル駆動部１３０の駆動タイミングを制御するタイミング制御信号（Ｔ＿Ｃｏｎｔ）を生成する。ここで、タイミング制御信号（Ｔ＿Ｃｏｎｔ）はデータ駆動部１３２の駆動タイミングを制御するための第１制御信号（Ｔ＿Ｃｏｎｔ＿１）及びゲート駆動部１３４の駆動タイミングを制御するための第２制御信号（Ｔ＿Ｃｏｎｔ２）を含み得る。例えば、タイミング制御部１１０はパネル駆動部１３０のデータ駆動部１３２とのインターフェース仕様に合わせて映像信号ＩＤのデータフォーマットを変換し、変換された映像信号（ＩＤ'）をデータ駆動部１３２に出力する。またタイミング制御部１１０は第１制御信号（Ｔ＿Ｃｏｎｔ１）をデータ駆動部１３２に出力し、第２制御信号（Ｔ＿Ｃｏｎｔ２）をゲート駆動部１３４に出力する。例示的な実施形態で、第１制御信号（Ｔ＿Ｃｏｎｔ１）は出力開始信号、水平開始信号、クロック信号などを含み得、第２制御信号（Ｔ＿Ｃｏｎｔ２）は垂直開始信号、ゲートクロック信号及び出力イネーブル信号を含み得るが、これに限定されない。

パネル駆動部１３０は、タイミング制御部１１０から受信されたタイミング制御信号（Ｔ＿Ｃｏｎｔ）及び変換された映像信号（ＩＤ'）を利用して表示パネル１００を駆動させ得、データ駆動部１３２及びゲート駆動部１３４を含み得る。

ゲート駆動部１３４は、ゲートオン電圧とゲートオフ電圧を入力され、タイミング制御部１１０から提供される第２制御信号（Ｔ＿Ｃｏｎｔ２）に応答して順次に前記ゲートオン電圧を有するゲート信号を出力する。前記ゲート信号は表示パネル１００のゲートラインＧＬに順次に印加され、ゲートラインＧＬを順次にスキャニングする。図面に示していないが、表示装置１０は入力電圧を前記ゲートオン電圧及び前記ゲートオフ電圧に変換して出力するレギュレータをさらに備えることもできる。

データ駆動部１３２は、アナログ駆動電圧を入力されて動作し、ガンマ電圧発生部（図示せず）から提供されたガンマ電圧を利用して多数の階調電圧を生成する。データ駆動部１３２は、タイミング制御部１１０から提供される第１制御信号（Ｔ＿Ｃｏｎｔ１）に応答して前記生成された階調電圧のうち前記変換された映像信号（ＩＤ'）に対応する階調電圧を選択し、選択された階調電圧をデータ信号として表示パネル２１０のデータライン（ＤＬ）に印加する。

ゲートラインＧＬにゲート信号が順次に印加されると、これに同期してデータライン（ＤＬ）にデータ信号が印加される。このうち選択されたゲートラインに該当ゲート信号が印加されると、前記選択されたゲートラインに連結された薄膜トランジスタＴＲは前記該当ゲート信号に応答してターンオンする。前記ターンオンした薄膜トランジスタＴＲが連結されたデータラインにデータ信号が印加されると、印加されたデータ信号は前記ターンオンした薄膜トランジスタＴＲを経て前記液晶キャパシタＣＬＣと前記ストレージキャパシタＣＳＴに充電される。前記液晶キャパシタＣＬＣは充電された電圧に応じて液晶の光透過率を調節する。前記ストレージキャパシタＣＳＴは前記薄膜トランジスタＴＲがターンオン時にデータ信号を蓄積し、前記薄膜トランジスタＴＲのターンオン時に蓄積されたデータ信号を前記液晶キャパシタＣＬＣに印加して前記液晶キャパシタＣＬＣの充電を維持させる。このような方式により表示パネル１００は映像を表示する。

光源装置ＢＬＵは、光源モジュール２００及び光源モジュール制御部３００を含み得る。

光源モジュール２００は表示パネル１００に隣接配置され表示パネル１００に光を供給する。このような光源モジュール２００は複数の発光ブロックＢを含み得、例示的に光源モジュール２００はＭ＊Ｎ（Ｍ、Ｎは自然数）個の発光ブロックＢに分けられる。各発光ブロックＢはディミング方式により表示パネル１００に表示された映像に対応し、個別に駆動され得、例示的には各発光ブロックＢは表示パネル１００に表示された映像の映像ブロックＤＢのそれぞれに対応し、個別に駆動され得る。

図２は、図１に示す表示パネルと光源モジュールを概略的に示す平面図であり、より詳細には表示パネルのうち一つの映像ブロックに対応する部分及び前記映像ブロックに対応する光源モジュールの発光ブロックを概略的に拡大して示す平面図である。

図１及び図２を参照すると、光源モジュール２００の各発光ブロックＢは複数の単位発光ブロック２１０を含み得、各単位発光ブロック２１０は第１色光を放出する第１光源２１１、第２色光を放出する第２光源２１３及び第３色光を放出する第３光源２１５を含み得る。複数の第１光源２１１及び複数の第２光源２１３を含み得る。ここで、前記第１色ないし第３色は互いに相異なる色であり得る。例えば、前記第１色は緑、青、赤のうち何れか一つの色であり得、前記第２色は緑、青及び赤のうち前記第１色と相異なる色であり得、前記第３色は緑、青及び赤のうち前記第１色及び前記第２色と相異なる色であり得る。以下では説明の便宜上、前記第１色を赤、前記第２色を緑、前記第３色を青と指称説明するが、これは一つの例示であり、前記第１色ないし前記第３色は多様に変更できる。

第１光源２１１は、発光ダイオードであり得、例示的な実施形態で前記第１色として赤色光を放出する赤色発光ダイオードであり得る。同様に、第２光源２１３は発光ダイオードであり得、例示的な実施形態で前記第２色として緑色光を放出する緑色発光ダイオードであり得る。また第３光源２１５は発光ダイオードであり得、例示的な実施形態で前記第３色として青色光を放出する青色発光ダイオードであり得る。第１光源２１１から放出された赤色光の波長は約５８０ｎｍないし７００ｎｍであり、第２光源２１３から放出された緑色光の波長は約４６０ｎｍないし６３０ｎｍであり、第３光源２１５から発生した青色光の波長は約４００ｎｍないし５００ｎｍであり得るが、これに限定されない。

発光ブロックＢ内に含まれた複数の単位発光ブロック２１０は表示パネル１００の画素Ｐと対応するように設けられる。例えば、図面には一つの単位発光ブロック２１０と４個の画素Ｐが相互対応する場合を示している。つまり、行方向に２個及び列方向に２個の４個の画素Pと、一つの単位発光ブロック２１０とが対応している。しかし、これは一つの例示であり、それぞれの画素Ｐと一対一対応するように単位発光ブロック２１０が設けられることもできる。すなわち、単位発光ブロック２１０と画素Ｐとの間の対応比率はその制限がない。

一つの発光ブロックＢに含まれた複数の第１光源２１１、第２光源２１３及び第３光源２１５は他の発光ブロックに属する光源と独立的に駆動される。また同じ発光ブロックＢ内に含まれる複数の第１光源２１１、第２光源２１３及び第３光源２１５は、それぞれが光源の色によって独立的に駆動され得る。さらに、一つの単位発光ブロック２１０に属する第１光源２１１、第２光源２１３及び第３光源２１５はそれぞれが個別に駆動され得る。

一方、図面に示していないが、光源モジュール２００は複数の第１光源２１１、第２光源２１３及び第３光源２１５が実装された回路基板をさらに含み得る。前記回路基板には第１光源２１１、第２光源２１３及び第３光源２１５に駆動電流を伝達する回路配線が設けられる。このような回路基板は印刷回路基板（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ、ＰＣＢ）からなり、放熱効率向上のためにメタルコア印刷回路基板（ＭｅｔａｌＣｏｒｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ、ＭＣＰＣＢ）からなるが、これに限定されない。

再び図１を参照すると、光源モジュール制御部３００は光源モジュール２００の発光ブロックＢそれぞれの格別駆動を制御する部分である。

光源モジュール制御部３００は、映像分析部３１０、色座標算出部３３０、演算部３５０、モード決定部３７０及び光源モジュール駆動部３９０を含み得る。

映像分析部３１０は、前記映像信号ＩＤを発光ブロックＢに対応して複数の映像ブロックＤＢに分け、映像ブロックＤＢを分析して各映像ブロックＤＢの色相を制御するカラーディミング信号を生成することができる。例えば、映像分析部３１０は複数の映像ブロックＤＢのうち選択された任意の映像ブロック（以下「第１映像ブロック」という）を分析し、前記第１映像ブロックの代表色相を決定し、前記代表色相に基づいて第１映像ブロックに対応する発光ブロック（以下「第１発光ブロック」）を駆動するためのカラーディミング信号を生成する。映像分析部３１０が前記カラーディミング信号を生成する詳細な動作に関する例示は後述する。

また、映像分析部３１０は前記第１映像ブロックの代表輝度値を決定し、前記代表輝度値に基づいて前記第１発光ブロックを駆動するための輝度調光信号をさらに生成することもできる。

色座標算出部３３０は映像ブロックＤＢのそれぞれに対して画素単位で色座標を算出する。例示的には色座標算出部３３０は、複数の映像ブロックＤＢのうち前記第１映像ブロックを画素単位で分析して画素データを取得し、各画素別に前記カラーディミング信号に基づいてカラーディミングを行う場合の色座標（またはカラーディミング色座標）及びカラーディミングを行わない場合の色座標（または非ディミング色座標(non-dimming color coordinate)）を算出する。ここで、算出された前記カラーディミング色座標及び前記非ディミング色座標は既に決定された色座標系内に位置する色座標であり得る。

演算部３５０は、各画素別にデータを算出し、より詳細には各画素別データで画素歪曲値及び画素改善値を算出する。例示的には演算部３５０は色座標算出部３３０で算出された各画素別カラーディミング色座標及び非ディミング色座標に基づいて各画素別にデータを算出し、算出された各画素別データが画素歪曲値と画素改善値のうちどの値に該当するかを判断する。

モード決定部３７０は、各発光ブロックＢのカラーディミング駆動の可否を決定する。例示的にはモード決定部３７０は演算部３５０から前記第１映像ブロックの画素歪曲値及び画素改善値を提供され、これに基づいて前記第１映像ブロックに対応する第１発光ブロックのカラーディミング駆動の可否を決定する。

例えば、モード決定部３７０の判断結果、前記第１発光ブロックのカラーディミング駆動を決定した場合、モード決定部３７０は映像分析部３１０で生成したカラーディミング信号を光源モジュール駆動部３９０に提供する。また、映像分析部３１０が輝度調光信号をさらに生成した場合、モード決定部３７０はカラーディミング信号と共に輝度調光信号を光源モジュール駆動部３９０に提供する。

一方、モード決定部３７０の判断結果、前記第１発光ブロックをカラーディミング駆動しないと決定した場合、モード決定部３７０は映像分析部３１０で生成したカラーディミング信号を光源モジュール駆動部３９０に提供しなくてもよい。また、映像分析部３１０が輝度調光信号をさらに生成した場合、モード決定部３７０は輝度調光信号のみを光源モジュール駆動部３９０に提供することもできる。

光源モジュール駆動部３９０は、光源モジュール２００の発光ブロックＢを駆動させ、モード決定部３７０の決定によって提供された調光信号に基づいて光源モジュール２００の発光ブロックＢまたは複数の光源（２１１、２１３、２１５）を駆動する。

図３は、本発明の一実施形態による光源駆動方法を概略的に示す順序図であり、より詳細には図１に示す光源装置の動作を概略的に示す順序図である。図４は、図３に示すＳ３０段階の一実施形態による動作を概略的に示す順序図である。図５は、図３に示す光源駆動方法において、Ｓ５０段階の一実施形態による動作を概略的に示す順序図である。図６は、図３に示す光源駆動方法において、Ｓ７０段階の一実施形態による動作を概略的に示す順序図である。図７〜図１４は、本発明の一実施形態による表示装置での光源駆動方法を説明するための例示図であり、このうち図１０は図９に示す第１映像ブロックを拡大した例示図である。

図３を参照すると、本発明の一実施形態による光源駆動方法は、映像分析部３１０は映像信号を分析して複数の映像ブロックに分割し（Ｓ１０）、映像分析部３１０は複数の映像ブロックのうち第１映像ブロックに対応するカラーディミング信号を生成し（Ｓ３０）、演算部３５０は、色座標算出部３３０で算出された各画素別カラーディミング色座標及び非ディミング色座標に基づいて第１映像ブロックを分析して画素のそれぞれに対応する画素歪曲値及び画素改善値を取得し（Ｓ５０）、モード決定部３７０は、画素歪曲値及び画素改善値に基づいて第１映像ブロックに対応する第１発光ブロックのカラーディミングの可否（またはカラーディミング駆動可否）を決定し（Ｓ７０）、光源モジュール駆動部３９０は、前記決定に基づいて第１発光ブロックを駆動する過程（Ｓ９０）を含み得る。

映像信号を分析して複数の映像ブロックに分割する過程（Ｓ１０）は次の通りである。

図１〜図３、図７及び図８を参照すると、図７に示すような映像信号が入力されると、映像分析部３１０は入力された映像信号を分析して図８に示すように複数の映像ブロックＤＢに分割する。以下では説明の便宜上、映像信号は図７及び図８に示すように４個の色を有する映像信号であると仮定し、具体的には映像信号は青色領域ＩＢ、白領域ＩＷ、緑領域ＩＧ及び黄領域ＩＹを有する映像信号であると仮定する。

複数の映像ブロックのうち第１映像ブロックに対応するカラーディミング信号を生成する過程（Ｓ３０）は次の通りである。

図１〜図４、図９及び図１０を参照すると、例示的な実施形態でＳ３０段階は第１映像ブロックで各画素に対応する色情報を抽出し（Ｓ３１）、画素のそれぞれに対応する色情報の色相クラスを分類し（Ｓ３２）、各色相クラスを既に決定された色座標系にマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）し（Ｓ３３）、第１映像ブロックの代表色相を決定し（Ｓ３４）、決定された代表色相に基づいてカラーディミング信号を生成する過程（Ｓ３５）を含み得る。

より詳細には光源装置ＢＬＵまたは表示装置１０は、既に設定された色相クラステーブル情報を保存し得、前記複数の色相クラステーブル情報は別途の保存部または映像分析部３１０に保存され得る。前記色相クラステーブル情報は色相クラスの情報を含み得る。赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂをそれぞれの所定の色相階調、例えば、２５６個の色相階調に分けて各色相階調のうち人が区別しにくい近接領域の色相階調を一つの色相クラスで定義する。例示的な実施形態で図９に示すように２５６階調に分けられた色相階調を視認性が同じであるか類似の色相階調をグループ化し、赤、緑、青それぞれの四つの色相クラスに分けられる。すなわち、赤、緑、青の色相クラスのそれぞれの色相階調を０〜６３階調、６４〜１２７階調、１２８〜１９１階調及び１９２〜２５５階調にグループ化することで、赤、緑、青それぞれが四つの色相クラスに分けられる。これによって、本実施形態では総２５６×２５６×２５６だけの階調が存在し、色相クラスは４×４×４個になる。一方、本実施形態では赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂをそれぞれ四つの色相クラス（ＣｌａｓｓＲ１〜ＣｌａｓｓＲ４、Ｃｌａｓｓ＿Ｇ１〜Ｃｌａｓｓ＿Ｇ４、Ｃｌａｓｓ＿Ｂ１〜Ｃｌａｓｓ＿Ｂ４）に分けたが、これは一つの例示である。すなわち、それぞれの色相クラスは視認性が類似するか同じ色相範囲を一つの領域で定義するので、各色相の色相クラスの個数は多様に変更できる。また各色相別色相クラスの個数は互いに同じであるか、または同じではない場合もあり、分けられた色相クラスのサイズも色相階調によって互いに異なる。また、このような色相クラスの情報である色相クラステーブル情報は別途の保存部または映像分析部３１０に予め保存され得る。

映像分析部３１０は、タイミング制御部１１０からの映像信号IDを複数の映像ブロックＤＢに分割するが、この映像ブロックＤＢのうち任意の第１映像ブロックＤＢ１で表示パネル１００の各画素Ｐに対応する画素データＰｘの色情報を取得する。例えば、映像信号IDには各画素Pごとの色情報が含まれている。そして、映像分析部３１０は、取得した色情報と前述した色相クラステーブル情報を比較して各画素データＰｘの色相クラスを分類する。ここで、画素データＰｘの色情報は、赤、緑及び青のそれぞれの階調情報（GRAY INFORMATION）を含み得る。また、映像分析部３１０は分類された色相クラスを予め複数個の色相領域が区分された色座標系にマッピングする。例示的な実施形態で前記色座標系はＣＩＥ１９７６色座標系であり得る。また例示的な実施形態で前記色座標系に区分された色相領域のそれぞれは視認性が類似の色相階調によって定義された領域であり得る。さらに複数個の色相領域はテーブル化され、色座標系テーブル情報を成し、前記色座標系テーブル情報は、前記色相クラステーブル情報と類似するように別途の保存部または映像分析部３１０に予め保存され得る。または映像分析部３１０は画素データＰｘの色情報を取得した後別途の色相クラス分類過程を省略し、直接、色座標系の色相領域にマッピングすることもできる。つまり、例えば第１映像ブロックDB1は各画素Pごとに色情報を有しているが、第１映像ブロックDB1は視認性が類似の色相階調によって定義された色相領域により形成され得る。そして、色相領域と色座標との関係を示す色座標系テーブル情報に基づいて、第１映像ブロックDB1の色相領域が色座標系においてマッピングされる。

その後、映像分析部３１０は色座標系にマッピングされた色相クラスのうち最も多い値を有する色相領域を第１映像ブロックＤＢ１の代表色相として決定する。または映像分析部３１０は色相クラスのうち最も多い値を有する一つの色相クラスを色座標系にマッピングして第１映像ブロックＤＢ１の代表色相を決定することもできる。さらに別途の色相クラス分類過程を省略した場合、映像分析部３１０は最も多い値がマッピングされた色相領域を第１映像ブロックＤＢ１の代表色相として決定することもできる。例示的に第１映像ブロックＤＢ１の場合、青色領域ＩＢに対応する画素Ｐの個数または青色領域ＩＢに対応する画素データＰｘの個数が、白領域ＩＷに対応する画素Ｐの個数または白領域ＩＷに対応する画素データＰｘの個数より多いため、第１映像ブロックＤＢ１の代表色相は青色に決定され得る。

その後、映像分析部３１０は決定された代表色相に基づいてカラーディミング信号を生成する。ここで、カラーディミング信号は、映像ブロックに対する発光ブロックを駆動するための信号である。映像分析部３１０は、例えば、代表色相が有する輝度の大きさに応じてカラーディミング信号を生成する。例えば、映像分析部３１０は、輝度が高い代表色相の場合は発光ブロックでの輝度を減らすようなカラーディミング信号を生成する。逆に、映像分析部３１０は、輝度が低い代表色相の場合は発光ブロックでの輝度を増加するようなカラーディミング信号を生成する。

ただし、前述した内容は一つの例示であり、以外にも映像分析部３１０は多様な方法により第１映像ブロックに対応するカラーディミング信号を生成できる。

一方、いくつかの実施形態で映像分析部３１０は、カラーディミング情報だけでなく輝度ディミング情報も生成することができる。例えば映像分析部３１０は、第１映像ブロックＤＢ１の代表輝度値を抽出して抽出した代表輝度値に基づいて輝度調光信号を生成することもできる。例えば映像分析部３１０は、代表輝度値が高い場合は発光ブロックでの輝度を減らすようなカラーディミング信号を生成する。逆に、映像分析部３１０は、代表輝度値が低い場合は発光ブロックでの輝度を増加するようなカラーディミング信号を生成する。

第１映像ブロックを分析して画素のそれぞれに対応する画素歪曲値及び画素改善値を取得する過程（Ｓ５０）は次の通りである。

図１〜図５、図１０〜図１２を参照すると、例示的な実施形態でＳ５０段階は、第１映像ブロックを分析して画素のそれぞれに対応するカラーディミング色座標及び非ディミング色座標を算出し（Ｓ５１）、非ディミング色座標が既に設定された基準座標を含む色領域内に位置するかを判断し（Ｓ５２）、判断結果、非ディミング色座標が既に設定された基準座標を含む色領域内に位置する場合、カラーディミング色座標と非ディミング色座標との間の第１距離を算出し（Ｓ５３）、算出した第１距離を画素歪曲値であると判断する過程（Ｓ５７）を含み得る。また、Ｓ５２段階の判断結果、非ディミング色座標が既に設定された基準座標を含む色領域内に位置しない場合、カラーディミング色座標と非ディミング色座標との間の第１距離、基準座標とカラーディミング色座標との間の第２距離、基準座標と非ディミング色座標との間の第３距離を算出し（Ｓ５４）、Ｓ５４段階で算出された第２距離が第３距離以上であるかどうかを判断し（Ｓ５５）、Ｓ５５段階の判断結果、第２距離が第３距離以上である場合、第１距離を画素改善値であると判断する過程（Ｓ５６）を含み得、Ｓ５５段階の判断結果、第２距離が第３距離未満である場合、第１距離を画素歪曲値であると判断（Ｓ５７）する。

前述したＳ５１段階は色座標算出部３３０によって行われる。

より詳細には色座標算出部３３０は第１映像ブロックＤＢ１を分析し、画素Ｐのそれぞれに対応する画素データＰｘからカラーディミング色座標及び非ディミング色座標を算出する。

前記カラーディミング色座標及び非ディミング色座標は、図１１に示すように既に設定された色座標系９０に位置する座標であり得る。例示的な実施形態で既に設定された色座標系９０はＣＩＥ１９７６色座標系であり得る。ＣＩＥ１９７６色座標系の利点は、この座標系内の色座標の間の幾何学的距離と人が認知する色差異との間に相関関係が存在する点にある。

既に設定された色座標系９０には基準領域９１０、基準座標Ｗ及び判断領域９３０が定義される。

基準領域９１０は、表示装置１０がディミング駆動をしない場合（または非ディミング駆動する場合）に表現可能な色領域を意味する。または基準領域９１０は、ＮＴＳＣ（ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍＣｏｍｍｉｔｔｅｅ）基準色領域を意味し得る。

基準座標Ｗは、赤、緑及び青階調値がすべて同じ部分を示す座標であり得る。言い換えれば、基準座標Ｗは白に対する色座標であり得る。

判断領域９３０は、画素改善値と画素歪曲値を算出するのに一つの基準になる領域として、内部に基準座標Ｗを含む領域である。判断領域９３０は任意の画素データが赤階調値としてＲｇ、緑階調値としてＧｇ、青階調値としてＢｇを有する場合、下記の式１、式２及び式３の条件をすべて満足する領域として定義される。

［式１］

［式２］

［式３］

ここで、前記式１〜３においてＣ１〜Ｃ３は、それぞれが０以上２５５以下の整数値を有し得る。

すなわち、判断領域９３０は赤階調値と緑階調値の差異に対する絶対値が第１設定値であるＣ１以下の条件、緑階調値と青階調値の差異に対する絶対値が第２設定値であるＣ２以下の条件、青階調値と赤階調値の差異に対する絶対値が第３設定値であるＣ３以下の条件を満足する領域として定義される。ここで、前記第１設定値ないし第３設定値はそれぞれが０以上２５５以下の範囲で個別に変更され得る。このような判断領域９３０は既に設定されて表示装置１０または光源装置ＢＬＵに保存され得る。

図１０に示す複数の画素データＰｘのうち、青色領域ＩＢに位置する任意の画素データが第１画素データＰｘａであれば、色座標算出部３３０は図１２に示すように色座標系９０で第１画素データＰｘａの非ディミング色座標ＣＰｘａ１及びカラーディミング色座標ＣＰｘａ２を算出できる。ここで、色座標算出部３３０は、複数の映像ブロックＤＢのうち第１映像ブロックを画素単位で分析して画素データを取得し、各画素別に前記カラーディミング信号に基づいてカラーディミングを行う場合の色座標（またはカラーディミング色座標）及びカラーディミングを行わない場合の色座標（または非ディミング色座標(non-dimming color coordinate)）を算出する。例示的な実施形態で前述したように第１映像ブロックＤＢ１の場合、代表色相が青色に決定されるため、第１画素データＰｘａのカラーディミング色座標ＣＰｘａ２は非ディミング色座標ＣＰｘａ１に比べて相対的に青色の部分に移動して位置し、図１２に示すように基準領域９１０の外側の部分に位置することもできる。

同様に図１０に示す複数の画素データＰｘのうち、白領域ＩＷに位置する任意の画素データが第２画素データＰｘｂであれば、色座標算出部３３０は、図１３に示すように色座標系９０で第２画素データＰｘｂの非ディミング色座標ＣＰｘｂ１及びカラーディミング色座標ＣＰｘｂ２を算出できる。例示的な実施形態で前述したように第１映像ブロックＤＢ１の場合、代表色相が青色に決定されるため、第２画素データＰｘｂのカラーディミング色座標ＣＰｘｂ２は非ディミング色座標ＣＰｘｂ１に比べて相対的に青色Ｂ部分に隣接するように位置することができる。

前述したＳ５２段階〜Ｓ５７段階は演算部３５０により行われ得る。

詳細には図１４を参照すると、演算部３５０は、色座標算出部３３０で算出された第１画素データＰｘａの非ディミング色座標ＣＰｘａ１が判断領域９３０内に位置するかどうかを判断する。図１４に示すように第１画素データＰｘａの非ディミング色座標ＣＰｘａ１は判断領域９３０の外側に位置し、判断領域９３０内に位置しないため、演算部３５０はカラーディミング色座標ＣＰｘａ２と非ディミング色座標ＣＰｘａ１との間の第１距離ｄａ１を算出する。また演算部３５０は基準座標Ｗとカラーディミング色座標ＣＰｘａ２との間の第２距離ｄａ２及び基準座標Ｗと非ディミング色座標ＣＰｘａ１との間の第３距離ｄａ３を算出する。また、演算部３５０は第２距離ｄａ２が第３距離ｄａ３以上であるかどうかを判断し、第２距離ｄａ２が第３距離ｄａ３以上である場合、第１距離ｄａ１を画素改善値であると判断し、第２距離ｄａ２が第３距離ｄａ３未満である場合、第１距離ｄａ１を画素歪曲値であると判断する。例示的な実施形態で、図１４は、第２距離ｄａ２が第３距離ｄａ３より大きい場合を示しており、演算部３５０は第１距離ｄａ１を第１画素データＰｘａに対する画素改善値であると判断する。

判断領域９３０の外部に位置する座標は相対的に赤階調値、緑階調値及び青階調値の差異が明確であるため、色特性が強い。このような座標を有する画素データに対してカラーディミングを行うとき、基準座標Ｗ側にカラーディミング色座標が移動すると、カラーディミングを行っているにもかかわらず、色特性が減少すると判断され得る。したがって、カラーディミング色座標と非ディミング色座標との間の距離を画素歪曲値であると判断する。反面、カラーディミングを行うとき、基準座標Ｗから遠くなる方向にカラーディミング色座標が移動すると、カラーディミングの実行に応じて色特性が増加すると判断することができる。したがって、このような場合、カラーディミング色座標と非ディミング色座標との間の距離を画素改善値であると判断する。

同様に図１５を参照すると、演算部３５０は色座標算出部３３０で算出された第２画素データＰｘｂの非ディミング色座標ＣＰｘｂ１が判断領域９３０内に位置するかどうかを判断する。図１５に示すように第２画素データＰｘｂの非ディミング色座標ＣＰｘｂ１は判断領域９３０内に位置するため、演算部３５０はカラーディミング色座標ＣＰｘｂ２と非ディミング色座標ＣＰｘｂ１との間の第１距離ＤＢ１を算出する。また、演算部３５０は第１距離ＤＢ１を第２画素データＰｘｂに対する画素歪曲値であると判断する。

判断領域９３０内に位置する座標は、相対的に赤階調値、緑階調値及び青階調値の差異が大きくないため、色特性が弱く、相対的に白色に近い座標に該当する。このような座標を有する画素データに対してカラーディミングを行うとき、表示パネル１００に表示される映像には色相の歪曲が発生する可能性が高い。したがって、判断領域９３０に非ディミング色座標が位置する場合、カラーディミング色座標と非ディミング色座標との間の距離を画素歪曲値であると判断する。

画素歪曲値及び画素改善値に基づいて第１映像ブロックに対応する第１発光ブロックのカラーディミングの可否（またはカラーディミング駆動の可否）を決定する過程（Ｓ７０）は次の通りである。

図１〜図６、図１６を参照すると、例示的な実施形態でＳ７０段階は画素歪曲値を合算し、ブロック歪曲値を算出し（Ｓ７１）、画素改善値を合算してブロック改善値を算出し（Ｓ７２）、ブロック歪曲値及びブロック改善値に基づいて第１発光ブロックのカラーディミングの可否（またはカラーディミング駆動の可否）を決定する過程（Ｓ７３）を含み得る。ここで、Ｓ７１及びＳ７２段階は、その順序を逆にして行われることもでき、両段階が同時に行われることもできる。

前述したＳ７０段階はモード決定部３７０により行われる。

図１６は、図１０に示す第１映像ブロックＤＢ１の画素データＰｘ別に取得した値を例示的に示す表であり、演算部３５０の判断結果、図１０の白領域ＩＷに対応する取得値は画素歪曲値と判断され、青色領域ＩＢに対応する取得値は画素改善値と判断されたと仮定する。

モード決定部３７０は、画素改善値及び画素歪曲値を合算してブロック改善値及びブロック歪曲値を算出する。例えば、ブロック改善値がＢａ、ブロック歪曲値がＢｄであれば、モード決定部３７０はＢａ及びＢｄ値を算出する。ここで、Ｂａは、ａ１ないしａ５２、ａ５４、ａ５５、ａ５７ないしａ６３、ａ７０ないしａ７６、ａ７８、ａ７９、ａ８１ないしａ１０８を合算した値を有する。同様にＢｄは、ａ５３、ａ５６、ａ６４ないしａ６９、ａ７７及びａ８０を合算した値を有する。

その後、モード決定部３７０は、ブロック歪曲値Ｂｄ及びブロック改善値Ｂａに基づいて光源モジュール２００のうち第１映像ブロックＤＢ１に対応する第１発光ブロックのカラーディミング可否を決定する。

例示的な実施形態でモード決定部３７０は、ブロック歪曲値Ｂｄがブロック改善値Ｂａより大きい場合、第１発光ブロックをカラーディミング駆動しないように決定することができ、これによって、モード決定部３７０は映像分析部３１０で生成した第１発光ブロックに対するカラーディミング信号を光源モジュール駆動部３９０に提供しなくてもよい。一方、映像分析部３１０が輝度調光信号をさらに生成した場合、モード決定部３７０は光源モジュール駆動部３９０に第１発光ブロックに対する輝度調光信号だけを提供することもできる。

また例示的な実施形態で、ブロック歪曲値Ｂｄがブロック改善値Ｂａ未満である場合、モード決定部３７０は第１発光ブロックをカラーディミング駆動するように決定し得、これによってモード決定部３７０は映像分析部３１０で生成した第１発光ブロックに対するカラーディミング信号を光源モジュール駆動部３９０に提供することができる。一方、映像分析部３１０が輝度調光信号をさらに生成した場合、モード決定部３７０は、光源モジュール駆動部３９０に第１発光ブロックに対するカラーディミング信号及び輝度調光信号を共に提供することもできる。

ただし、前述した内容は一つの例示であり、モード決定部３７０の判断基準は多様に変更できる。例えば、ブロック歪曲値Ｂｄ及びブロック改善値Ｂａのうち少なくとも何れか一つに加重値を付与して変換値を生成し、生成された変換値に基づいて第１発光ブロックのカラーディミングの可否を決定することもできる。すなわち、モード決定部３７０の判断基準は必要に応じて適切に変更され得、本発明の権利範囲は前述した実施形態に制限されない。

前述した本発明によれば、カラーディミング駆動を行う前に各画素別に画素歪曲値及び画素改善値を取得し、取得した画素歪曲値及び画素改善値に基づいてカラーディミング駆動の可否を判断するため、カラーディミング駆動時に発生し得る色歪曲を減少させる利点を有する。

さらに、各画素別色情報を反映してカラーディミング駆動の可否を決定するため、別途の判断なしにカラーディミング駆動を行う場合に比べて色の歪曲を減少させて色再現性を向上させることができる利点を得ることができ、これによって表示装置の表示品質を向上させる利点を有する。

以上、添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で製造され得、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施され得ることを理解できるであろう。したがって、上記実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないものとして理解しなければならない。

１０表示装置
１００表示パネル
１１０タイミング制御部
１３０パネル駆動部
１３２データ駆動部
１３４ゲート駆動部
ＤＢ映像ブロック
２００光源モジュール
Ｂ発光ブロック
２１０単位発光ブロック
２１１、２１３、２１５第１、第２、第３光源
３００光源モジュール制御部
３１０映像分析部
３３０色座標算出部
３５０演算部
３７０モード決定部
３９０光源モジュール駆動部

Claims

複数の発光ブロックを含む光源モジュールと、
複数の画素を含み、前記発光ブロックに対応して複数の映像ブロックに分けられた映像を表示する表示パネルと、
映像信号を前記映像ブロックで分割し、前記映像ブロックのうち第１映像ブロックに対応するカラーディミング信号を生成し、前記第１映像ブロックを分析して前記画素のそれぞれに対応する画素歪曲値及び画素改善値を取得し、前記画素歪曲値及び前記画素改善値に基づいて前記発光ブロックのうち前記第１映像ブロックに対応する第１発光ブロックのカラーディミング可否を決定し、前記第１発光ブロックを駆動する光源モジュール制御部と、
を含む表示装置。
前記発光ブロックのそれぞれは、
一つ以上の単位発光ブロックを含み、
前記単位発光ブロックは、
第１色光を放出する第１光源、第２色光を放出する第２光源及び第３色光を放出する第３光源を含む請求項１に記載の表示装置。
前記光源モジュール制御部は、
前記映像信号を分析して前記複数の映像ブロックに分割し、前記複数の映像ブロックのうち第１映像ブロックを分析し、カラーディミング信号を生成する映像分析部と、
前記映像ブロックのうち前記第１映像ブロックを分析し、既に決定された色座標系における、前記画素のそれぞれに対応するカラーディミング色座標及び非ディミング色座標を算出する色座標算出部と、
前記カラーディミング色座標及び前記非ディミング色座標に基づいて前記画素歪曲値及び前記画素改善値を算出する演算部と、
前記画素歪曲値及び前記画素改善値に基づいて前記第１発光ブロックのカラーディミングの可否を決定するモード決定部と、
前記モード決定部の決定に基づいて前記発光ブロック別に前記光源モジュールを駆動する光源モジュール駆動部と、
を含む請求項１に記載の表示装置。
前記既に決定された色座標系は、
ＣＩＥ１９７６色座標系である請求項３に記載の表示装置。
前記演算部は、
前記非ディミング色座標が前記色座標系に既に設定された基準座標を含む判断領域内に位置するかどうかを判断する請求項４に記載の表示装置。
前記基準座標は、
赤階調値、緑階調値及び青階調値が同一座標である請求項５に記載の表示装置。
前記判断領域は、
赤階調値と緑階調値との差異の絶対値が第１設定値以下であり、
緑階調値と青階調値との差異の絶対値が第２設定値以下であり、
青階調値と赤階調値との差異の絶対値が第３設定値以下の条件を満足する領域の表示装置。
前記演算部は、
前記判断結果、前記非ディミング色座標が前記色領域内に位置する場合、前記カラーディミング色座標と前記非ディミング色座標との間の第１距離を算出し、前記第１距離を前記画素歪曲値であると判断する請求項５に記載の表示装置。
前記演算部は、
前記判断結果、前記非ディミング色座標が前記色領域内に位置しない場合、前記カラーディミング色座標と前記非ディミング色座標との間の第１距離、前記基準座標と前記カラーディミング色座標との間の第２距離及び前記基準座標と前記非ディミング色座標との間の第３距離を算出し、
前記第２距離が前記第３距離以上である場合、前記第１距離を前記画素改善値であると判断し、
前記第２距離が前記第３距離未満である場合、前記第１距離を前記画素歪曲値であると判断する請求項５に記載の表示装置。
前記モード決定部は、
前記画素歪曲値を合算して前記第１映像ブロックのブロック歪曲値を算出し、
前記画素改善値を合算して前記第１映像ブロックのブロック改善値は算出し、
前記ブロック歪曲値及び前記ブロック改善値に基づいて前記第１発光ブロックのディミング駆動モードを決定する請求項１に記載の表示装置。